金刚石薄壁钻激光自动焊接机的制作方法

本发明涉及金刚石薄壁钻焊接技术领域，具体涉及一种金刚石薄壁钻激光自动焊接机。

背景技术：

金刚石薄壁钻头是一种新型的钻孔工具，由基体和刀头组成，具有钻孔尺寸精确、速度快、对材料周边无损坏和不需要后续工序等特点。主要应用于在各种建筑材料中钻进小孔和大直径孔眼，尤其是对于工程翻新或建筑改建时电线或管道的铺设有利，此外在混凝土深切、切大直径孔时其也是必不可少的工具。

金刚石薄壁钻的激光焊接技术是现阶段针对金刚石薄壁钻的整体性能提升的一种主要研究方向和手段，现有技术中对于激光焊接技术在金刚石焊接的自动化设备公开较少，相对较多的仅仅是研究论文和激光焊接技术的发展方向，导致激光焊接技术的实施和推广受到很大的制约。

在全自动的金刚石薄壁钻激光焊接过程中，对于单齿刀头和环齿刀头的输送和固定定位是保障激光焊接技术有效实施的基础，如何对刀头进行自动化的输送、夹紧和定位，以及如何能够实现基体和刀头的有效对接是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对上述存在的问题和不足，提供一种设计合理、结构紧凑的金刚石薄壁钻激光自动焊接机。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种金刚石薄壁钻激光自动焊接机，包括箱式机架，设在箱式机架内的光路平台、基体转台和刀头平台，所述基体转台将金刚石薄壁钻的薄壁基体夹紧并根据焊接工序旋转分度，所述刀头平台将金刚石薄壁钻的刀头从刀头输送带夹起，送入刀头焊接夹具，所述焊接夹具根据焊接工序按照预定的焊接位置将所述刀头预压紧，并将其上预压紧的刀头送至焊接工位与所述基体转台上夹紧的薄壁基体对接，对接后的薄壁基体和刀头通过光路平台按照预定的空间焊接轨迹焊接在一起。

在上述技术方案中，所述的基体转台通过支撑架固定在机架上，包括用于夹紧薄壁基体的基体夹具和带动所述基体夹具旋转的旋转装置，所述旋转装置设在支撑架上，其上固定有基体夹具；

其中，所述的旋转装置包括转盘和旋转驱动电机组成，所述转盘通过固定架安装到支撑架上，该转盘可旋转地设在所述固定架上，并通过旋转驱动电机驱动；

所述的基体夹具包括上、下夹爪、和驱动上、下夹爪开合的夹紧机构以及为夹紧机构旋转时进行配气的配气机构，所述夹紧机构包括两直线导轨和驱动上、下夹爪沿两直线导轨上下往复运动的驱动件，所述两直线导轨和驱动件均固定在转盘上；

所述的上夹爪和下夹爪均由夹紧部和左、右连接部组成，所述夹紧部上设有v型夹紧槽，其左右两侧分别与左、右连接部固定连接，该夹紧部前后两侧分别固定安装前、后夹头，所述前、后夹头倾斜设置在所述夹紧部上，且两者的夹紧面形成与所述连接部的v型夹紧槽相同的“v”字形；所述左、右连接部的端头分别对应与同步机构的齿条和驱动件的推杆固定连接，并与相应的直线导轨滑动连接；所述同步机构包括固定在上夹爪左连接部端头的第一齿条、固定于下夹爪左连接部端头的第二齿条和齿轮，所述齿轮固定在转盘上，并与第一、二齿条相啮合；

所述的配气机构包括配气罐、第一气路块和配气气缸，所述配气罐和第一气路块均固定在转盘上，其中配气罐通过气管与驱动件连接，第一气路块上固定有先导阀；所述配气气缸固定在支撑架上，其活塞杆上安装第二气路块，所述第二气路块上装有密封圈，所述配气气缸驱动第二气路块压在第一配气块上，两气路块密封连接形成气路。

在上述技术方案中，所述的刀头平台通过平台支撑柱安装在机架上，所述平台支撑柱上设有升降滑台，刀头平台包括安装在升降滑台上的单齿刀头传送装置和单齿刀头缓存装置以及水平滑台，所述水平滑台前端设有单齿刀头焊接夹具和环齿刀头焊接夹具，其下方设有环齿刀头输送装置；所述单齿刀头传送装置将单齿刀头输送并转运至单齿刀头缓存工位，所述单齿刀头焊接夹具将缓存在缓存装置上的单齿刀头夹取并送至焊接工位与薄壁基体对接；所述的环齿刀头输送装置将环齿刀头输送至环齿刀头夹取工位，所述环齿刀头焊接夹具将所述环齿刀头夹取并送至焊接工位与薄壁基体对接。

在上述技术方案中，所述的单齿刀头传送装置包括单齿刀头输送单元、单齿刀头定位单元以及单齿刀头转运单元，所述单齿刀头输送单元包括单齿输送支架和单齿输送带，所述单齿输送支架上固定有两根单齿护板，两根单齿护板均位于单齿输送带上方且形成宽度与单齿刀头相对应的单齿输送通道；

在所述单齿输送通道前端设有单齿刀头定位单元，其上方设有在缓存装置的单齿刀头夹手处和所述定位组件处往复移动的单齿刀头转运单元，所述的单齿刀头定位单元由定位气缸和定位块组成，所述定位块设在单齿输送通道前端，在单齿输送支架一侧固定有与所述定位块相对应的定位传感器，所述定位气缸固定在单齿输送支架上并位于所述定位块前侧，且其两夹爪分别设在定位块的两侧；所述的单齿刀头转运单元包括用于夹持单齿刀头的气动夹爪和驱动夹爪在定位组件的定位块处来回运动的驱动机构，所述驱动机构包括横向运送气缸和升降气缸，所述气动夹爪依次通过升降气缸和横向运送气缸与支撑架相连接。

在上述技术方案中，所述的单齿刀头传送装置还包括设在单齿刀头输送通道后端的单齿刀头预储存单元和顶推气缸；所述单齿刀头预储存单元包括预储存夹本体，所述预储存夹本体固定在单齿输送支架上并与单齿输送带垂直设置，且该预储存夹本体下端面与所述单齿输送支架上表面之间留有与一个单齿刀头厚度相匹配的间隙，其上开设有与其等长的预储存槽，所述预储存槽的槽底固定有两衬板，其槽口处设有盖板，两衬板与盖板之间为用于容纳单齿刀头的储存空间；

所述的预储存夹本体下端与预储存槽相对的一侧开设有横向设置的安装槽，所述安装槽内设有挡块，所述挡块的挡头穿过开设在安装槽槽底上的贯穿孔，并伸出预储存槽的槽底，其尾板与所述安装槽的槽底之间设有顶紧弹簧，所述挡头的端面上设有用于安装限位板的凹槽，凹槽内设有限位板，所述限位板下端伸出挡头，在所述预储存槽的槽底与所述限位板对应之处开设有与限位板相匹配的凹槽，所述挡块的尾板外侧设有防止尾板向外滑动的挡板，所述挡板通过压板设在预储存夹本体上，且挡板可沿着压板上下滑动；所述顶推气缸与所述单齿输送支架固定连接，其活塞杆上固定有用于将由单齿刀头预储存单元中落至单齿输送支架上表面上的单齿刀头推送至单齿输送通道内的推板。

在上述技术方案中，所述的单齿刀头缓存装置包括用于接住并夹紧由单齿刀头传送装置转运来的单齿刀头的单齿夹手、缓存夹手气缸和驱动单齿夹手上下移动的缓存导向气缸，所述单齿夹手通过缓存夹手气缸与缓存导向气缸连接。

在上述技术方案中，所述的单齿刀头焊接夹具包括上下对应设置的单齿上夹头和单齿下夹头，单齿上夹头通过安装架固定在水平滑台前端，单齿下夹头依次通过调整块、固定块和夹头气缸与所述安装架连接；所述固定块与所述夹头气缸的活塞杆固定连接，其前侧设置所述调整块，调整块通过调整轴与所述固定块连接，所述调整轴前端与所述调整块螺纹连接，其后端固定在固定块内，该调整轴的下方设有与其平行设置的调整杆，调整杆的前部插入所述调整块内，其后部插入固定块内；所述固定块上设有与其螺纹连接的调整螺杆，调整螺杆自由端抵在所述调整杆的后部一侧并与调整杆垂直设置，在所述调整杆后部与所述调整螺杆相对的一侧设有顶压弹簧，所述顶压弹簧与调整螺杆同轴或平行设置。

在上述技术方案中，所述的环齿刀头焊接夹具依次通过连接架和安装架与水平滑台连接，所述的连接架通过环齿微调组件连接在安装架上，其顶面上开设有与水平滑台滑动方向垂直的导向槽，所述导向槽内设有固定在安装架底面上的导向键；

所述的环齿刀头焊接夹具由摆动单元和夹紧单元组成，所述摆动单元包括摆动驱动组件，摆动驱动组件的动力输出轴通过安装座与旋转轴一端连接，且两者垂直布置，所述旋转轴可转动地安装在安装座上，其另一端设有夹紧单元；

所述的夹紧单元包括对应设置的两活动夹爪和环齿夹紧气缸，所述环齿夹紧气缸的上端与旋转轴固定连接，其下端端面上固定有定位导向板，该环齿夹紧气缸的两夹爪分别通过l形夹爪座与活动夹爪固定连接，所述l形夹爪座分为连接段和工作段，连接段的上端与所述环齿夹紧气缸的夹爪固定连接，其工作段的下表面上连接有活动夹爪，所述工作段下表面与活动夹爪的上表面上均为齿面，且两齿面中间均开有定位槽，两定位槽对应设置形成用于容纳定位条的空间，工作段的上部设在定位导向板的定位导向槽内，并与定位导向槽滑动连接；在所述环齿夹紧气缸的前侧还设有向活动夹爪倾斜的风冷却喷管。

作为优先方案，所述的活动夹爪包括夹爪本体，夹爪本体底面上设有两个相对设置的夹爪，所述夹爪的夹紧面为曲面。

在上述技术方案中，所述的环齿刀头输送装置通过支撑座固定在机架上，包括环齿输送支架和环齿输送带，所述环齿输送支架上固定有两根环齿护板，两根环齿护板均位于环齿输送带上方且形成宽度与环齿刀头外径相对应的环齿输送通道，在所述环齿输送通道前端设有固定在环齿输送支架一侧的环挡气缸，环挡气缸的活塞杆上固定有与环齿输送带通道垂直设置的挡板，在环齿输送支架上安装有与环挡气缸相对应的环挡传感器，所述环齿输送支架前端设有挡块和与挡块对应的环齿刀头传感器，所述挡块通过挡位调整平台安装在环齿输送支架上。

本发明的有益效果是：本发明整体结构设计合理、紧凑，其通过单齿刀头传送装置和环齿刀头输送装置的结构设计，实现两种不同的刀头的自动化输送，为后续的抓取、夹紧焊接工序提供了良好的基础；

本发明通过对单齿刀头传送装置结构设计，使得其能够对单齿刀头进行抓取、转运并送至缓存装置待单齿刀头夹紧装置进行抓取并定位夹紧送至焊接工位；通过对环齿刀头夹取装置的设置，实现对环齿刀头的抓取、夹紧并旋转输送至焊接工位进行焊接，从而为激光焊接提供良好的基础保障；

本发明的基体夹具采用双v型结构，夹具通过气缸实现开合，夹持范围宽，当气缸气压不稳时及时由配气机构为气缸配气，从而可以使基体夹具对基体提供并保持恒定的夹紧力；另外，当气缸驱动上、下夹爪上下往复运动时，同步机构保证上、下夹爪运动的同步性，结合其双v型夹紧结构使得基体夹具自动对中；且驱动本发明基体转台转盘旋转的旋转驱动电机采用伺服电机，并采用同步带进行传动，旋转精度高，分度准确。

本发明整体一体化、自动化程度高，结构紧凑，能够实现刀头自动输送和夹紧，且定位准确，并能为薄壁基体提供恒定的压力，焊接质量高，能够大大人工劳动强度，减少人工成本开支，降低企业的生产成本，促使整个金刚石薄壁钻激光焊接技术的发展和推广，对整个设备的自动化激光焊接技术提供了先决条件。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的刀头平台的立体结构示意图；

图3是本发明的单齿刀头传送装置的立体结构示意图；

图4是本发明的单齿刀头缓存装置的立体结构示意图；

图5是图3中a的放大结构示意图；

图6是本发明的环齿刀头焊接夹具的立体结构示意图；

图7是本发明的环齿刀头输送装置的立体结构示意图；

图8是本发明的基体转台的立体结构示意图之一；

图9是本发明的基体转台的立体结构示意图之二；

图10是本发明的基体转台的上夹爪与夹头的连接关系示意图；

图11是图10中k向示意图；

图12是本发明的基体转台的上夹爪的主视结构示意图

图13是本发明的光纤激光焊接光路系统的立体结构示意图。

图中标号代表的意义为：100、机架，200、刀头转台，300、光路平台，400、刀头平台，1、支撑架，2、单齿刀头传送装置，3、单齿刀头缓存装置，31、单齿夹手，32、缓存夹手气缸，33、缓存导向气缸，34、缓存运送气缸；

4、环齿刀头焊接夹具，41、活动夹爪，42、风冷却喷管，43、l形夹爪座，44、环齿夹紧气缸，45、旋转轴用于与其它部件连接的连接固定板，46、安装座，47、摆动驱动电机，48、定位导向板；

5、环齿刀头输送装置，51、环齿输送支架，52、环齿输送带，53、环齿输送电机，54、环齿锁紧螺钉，55、环齿护板，56、环齿输送带的从动轮，57、环挡气缸，58、环挡传感器，59、挡块；

6、单齿刀头输送单元，61、单齿输送支架，62、单齿护板，63、单齿输送带，64、单齿锁紧螺钉，7、单齿刀头转运单元，71、气动夹爪，72、升降气缸，73、横向输送气缸；

8、单齿刀头定位单元，81、定位块，82、定位气缸；9、单齿刀头夹焊接夹具，91、固定块，92、单齿上夹头，93、单齿下夹头，94、调整块，95、夹头气缸；

10、水平滑台，11、固定螺钉，12、顶推气缸，13、连接板，14、预储存夹本体，15、盖板，16、定位传感器，17、安装架，18、环齿位置调整手轮，19、调整螺杆，20、环齿刀头，21、连接架，22、导向槽，23、支撑座，24、环齿刀头传感器，25、微调支撑座，26、微调丝杠，27、压板，28、挡板，29、连接座；

101为平台支撑柱，102为第二齿条，103为第一齿条，104为位移传感器，105、106为直线导轨，107为转盘，108为上夹爪，109为配气罐，110为基体夹具，111为双杆气缸，112为下夹爪，113为旋转驱动电机，114为主动同步带轮，115为转盘轴承，116为从动同步带轮，117为固定架，118为配气气缸，119为气路块，120为前夹头，121为后夹头，122为夹紧面；108a为夹紧部，108b、左连接部，108c、右连接部。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：参见图1，一种金刚石薄壁钻激光自动焊接机，包括箱式机架100，设在箱式机架100内的光路平台300、基体转台200和刀头平台400，所述基体转台200将金刚石薄壁钻的薄壁基体夹紧并根据焊接工序旋转分度，所述刀头平台400将金刚石薄壁钻的刀头从刀头输送带夹起，送入刀头焊接夹具，所述焊接夹具根据焊接工序按照预定的焊接位置将所述刀头预压紧，并将其上预压紧的刀头送至焊接工位与所述基体转台200上夹紧的薄壁基体对接，对接后的薄壁基体和刀头通过光路平台300按照预定的空间焊接轨迹焊接在一起。

参见图8和9，所述的基体转台200通过支撑架101固定在机架100上，它包括用于夹紧薄壁基体的基体夹具和带动所述基体夹具旋转的旋转装置，所述旋转装置设在支撑架101上，其上固定有基体夹具；其中，所述的旋转装置包括转盘107和旋转驱动电机113组成，所述转盘107通过固定架117安装到支撑架101上，该转盘107可旋转地设在所述固定架107上，并通过旋转驱动电机113驱动。

所述的基体夹具包括上、下夹爪108、112、和驱动上、下夹爪开合的夹紧机构以及为夹紧机构旋转时进行配气的配气机构，所述夹紧机构包括两直线导轨105、106和驱动上、下夹爪沿两直线导轨上下往复运动的驱动件，驱动件可以采用驱动气缸或电机，当驱动件采用电机时，则该不需要设置配气机构，所述驱动气缸为双杆气缸111，所述两直线导轨和驱动件均固定在转盘上。

参见图10、11和12，所述的上夹爪108和下夹爪112均由夹紧部和左、右连接部组成，所述夹紧部上设有v型夹紧槽，其左右两侧分别与左、右连接部固定连接，该夹紧部前后两侧分别固定安装前、后夹头，所述前、后夹头倾斜设置在所述夹紧部上，且两者的夹紧面形成与所述连接部的v型夹紧槽相同的“v”字形；所述左、右连接部的端头分别对应与同步机构的齿条和驱动件的推杆固定连接，并与相应的直线导轨滑动连接；所述同步机构包括固定在上夹爪左连接部端头的第一齿条、固定于下夹爪左连接部端头的第二齿条和齿轮，所述齿轮固定在转盘上，并与第一、二齿条相啮合；

所述的配气机构包括配气罐109、第一气路块和配气气缸118，所述配气罐109和第一气路块均固定在转盘107上，其中配气罐通过气管与驱动气缸连接，第一气路块上设有先导阀；所述配气气缸固定在支撑架101上，其活塞杆杆上设有第二气路块，所述第二气路块上装有密封圈，所述配气气缸驱动第二气路块压在第一配气块上，两气路块密封连接形成气路。当驱动件采用电机时则不用设置上述的配气机构。

在本实施例中，如图1和图2所示，所述刀头平台400通过平台支撑柱1安装在机架100上，所述平台支撑柱上设有升降滑台，所述升降滑台采用直线滑台，刀头平台包括安装在升降滑台上的单齿刀头传送装置2和单齿刀头缓存装置3以及水平滑台10，所述水平滑台10前端设有单齿刀头焊接夹具9和环齿刀头焊接夹具4，其下方设有环齿刀头输送装置5；所述单齿刀头传送装置将单齿刀头输送并转运至单齿刀头缓存工位，所述单齿刀头焊接夹具将缓存在缓存装置上的单齿刀头夹取并送至焊接工位与薄壁基体对接；所述的环齿刀头输送装置将环齿刀头输送至环齿刀头夹取工位，所述环齿刀头焊接夹具将所述环齿刀头夹取并送至焊接工位与薄壁基体对接。金刚石薄壁钻的单齿刀头和环齿刀头的输送、夹紧均全部全自动化完成。所述的水平滑台10采用的是直线模组，当然也可以采用其他可以实现直线往复运动的结构。

参见图3，所述的单齿刀头传送装置包括单齿刀头输送单元6、单齿刀头定位单元8以及单齿刀头转运单元7，所述单齿刀头输送单元包括单齿输送支架61和单齿输送带63，所述单齿输送支架61上固定有两根单齿护板62，两根单齿护板62均位于单齿输送带63上方且形成宽度与单齿刀头相对应的单齿输送通道；所述的两根单齿护板62均设有与单齿输送通道相垂直的长条孔，长条孔内设有单齿锁紧螺钉64，所述单齿护板62通过单齿锁紧螺钉64与单齿单齿输送支架61上，单齿锁紧螺钉64最好采用手拧螺钉，当需要输送不同宽度的单齿刀头时，可以通过所述长条孔和单齿锁紧螺钉64方便的调整单齿输送通道的宽度。

在所述单齿输送通道前端设有单齿刀头定位单元8，其上方设有在缓存装置的单齿刀头夹手处和所述定位组件处往复移动的单齿刀头转运单元7，所述的单齿刀头定位单元由定位气缸82和定位块81组成，所述定位块81设在单齿输送通道前端，在单齿输送支架61一侧固定有与所述定位块相对应的定位传感器16，所述定位气缸82固定在单齿输送支架61上并位于所述定位块前侧，且其两夹爪分别设在定位块的两侧，用于夹紧位于定位位置待单齿刀头转运单元7抓取的单齿刀头。

所述的单齿刀头转运单元7包括用于夹持单齿刀头的气动夹爪71和驱动夹爪在定位组件的定位块81处来回运动的驱动机构，所述驱动机构包括横向运送气缸73和升降气缸72，具体为：如图2所示，所述气动夹爪上的夹爪固定有用于夹持单齿刀头的夹持板，其底座固定在横向运送气缸73的活塞杆上，横向运送气缸73固定在升降气缸72的活塞杆上，其通过连接座29与平台支撑柱1连接。

为了拓展输送带的输送能力，减少人工向单齿输送带63放置单齿刀头的劳动量，同时提高本发明的自动化程度，所述的单齿刀头传送装置还包括设在单齿刀头输送通道后端的单齿刀头预储存单元和顶推气缸12，所述单齿刀头预储存单元包括与预储存夹本体14，所述预储存夹本体14固定在单齿输送支架61上并与单齿输送带63垂直设置，且该预储存夹本体14下端面与所述单齿输送支架61上表面之间留有与一个单齿刀头厚度相匹配的间隙，即该间隙刚好通过由预储存夹本体14里落下的一个单齿刀头，所述预储存夹本体14上开设有与其等长的预储存槽，所述预储存槽的槽底固定有两衬板（图中未显示），其槽口处设有盖板15，两衬板与盖板15之间为用于容纳单齿刀头的储存空间；

所述预储存夹本体14下端与预储存槽相对的一侧开设有横向设置的安装槽，所述安装槽内设有挡块，所述挡块的挡头穿过开设在安装槽槽底上的贯穿孔，并伸出预储存槽的槽底，其尾板与所述安装槽的槽底之间设有顶紧弹簧，所述挡头的端面上设有用于安装限位板的凹槽，凹槽内设有限位板，所述限位板下端伸出挡头，在所述预储存槽的槽底与所述限位板对应之处开设有与限位板相匹配的凹槽，所述挡块的尾板外侧设有防止尾板向外滑动的挡板28，所述挡板28通过压板27设在预储存夹本体14上，且挡板28可沿着压板27上下滑动；所述顶推气缸12与所述单齿输送支架61固定连接，其活塞杆上固定有用于将由单齿刀头预储存单元中落至单齿输送支架上表面上的单齿刀头推送至单齿输送通道内的推板。

参见图4，所述的单齿刀头缓存装置包括用于接住并夹紧由单齿刀头传送装置转运来的单齿刀头的单齿夹手31、缓存夹手气缸32和驱动单齿夹手上下移动的缓存导向气缸33，所述单齿夹手通过缓存夹手气缸与缓存导向气缸连接，具体为：所述单齿夹手31分别固定在缓存夹手气缸32上，缓存导向气缸33的活塞杆与缓存夹手气缸32固定连接。为了方便夹取单齿刀头，所述的单齿夹手31设有夹紧槽。

为了提高本发明的工作效率，所述的单齿刀头缓存装置还包括缓存运送气缸34，所述缓存运送气缸34的活塞杆与缓存导向气缸的底座固定连接。基于设置缓存运送气缸，可以使得水平滑台10带动单齿刀头夹取装置9向后滑动的同时，单齿夹手31夹紧的单齿刀头在缓存运送气缸34的带动下向前移动，使得本发明的工作效率更高。

如图5所示，所述的单齿刀头夹取装置包括上下对应设置的单齿上夹头92和单齿下夹头93，单齿上夹头92通过安装架17固定在水平滑台10前端，单齿下夹头93依次通过调整块94、固定块91和夹头气缸95与所述安装架17连接，具体为，单齿下夹头93固定在调整块94上，调整块94与固定块91相连接，固定块下端与夹头气缸95的活塞杆固定连接；所述固定块91与所述夹头气缸95的活塞杆固定连接，其前侧设置所述调整块94，调整块94通过调整轴与所述固定块连接（图中未显示），所述调整轴前端与所述调整块94螺纹连接，其后端固定在固定块91内，该调整轴的下方设有与其平行设置的调整杆，调整杆的前部插入所述调整块内，其后部插入固定块内；所述固定块上设有与其螺纹连接的调整螺杆19，调整螺杆19自由端抵在所述调整杆的后部一侧并与调整杆垂直设置，在所述调整杆后部与所述调整螺杆19相对的一侧设有顶压弹簧，所述顶压弹簧与调整螺杆同轴或平行设置。当单齿上夹头92和单齿下夹头93所夹紧的单齿刀头与基体不同心的时候，可以通过旋转调整螺杆19，进而调整顶紧弹簧的压缩量，通过控制调整杆在固定块和调整块的倾斜度，进而控制单齿刀头的扭度，从而调整单齿刀头与基体的同心度，为后续的单齿刀头和基体的焊接提供保障，同时提高焊接质量。

参见图6，所述的环齿刀头焊接夹具4依次通过连接架21和安装架17与水平滑台10连接，所述的连接架10通过环齿微调组件连接在安装架17上，其顶面上开设有水平滑台滑动方向垂直的导向槽22，所述导向槽22内设有固定在安装架17底面上的导向键；所述的环齿微调组件包括环齿位置调整手轮18、调整螺杆和调整丝母，所述调整丝母设在安装架17和连接架22之间，且调整丝母固定在连接架上，所述调整螺杆与调整丝母螺纹连接，所述调整丝母一端与调整手轮18固定连接，通过转动调整手轮18，带动连接架21沿着导向槽22移动，从而调整环齿刀头夹取装置夹紧的环齿刀头与基体的同心度，为后序的焊接工序提供基础，并提高整个设备的焊接质量；

所述的环齿刀头夹取装置由摆动单元和夹紧单元组成，所述摆动单元包括摆动驱动组件，驱动组件包括摆动驱动电机47和减速机，减速机的动力输出轴通过安装座46与旋转轴一端连接，且两者垂直布置，所述旋转轴可转动地安装在安装座46上，其另一端设有夹紧单元；

所述的夹紧单元包括对应设置的两活动夹爪41和环齿夹紧气缸44，所述环齿夹紧气缸44的上端与旋转轴固定连接，其下端端面上固定有定位导向板48，该环齿夹紧气缸44的两夹爪分别通过l形夹爪座43与活动夹爪41固定连接，所述l形夹爪座分41为连接段和工作段，连接段的上端与所述环齿夹紧气缸44的夹爪固定连接，其工作段的下表面上连接有活动夹爪41，所述工作段下表面与活动夹爪的上表面上均为齿面，且两齿面中间均开有定位槽，两定位槽对应设置形成用于容纳定位条的空间，工作段的上部设在定位导向板的定位导向槽内，并与定位导向槽滑动连接，l型夹爪座工作段与活动夹爪的连接面均为齿面，两齿面互相咬合，防止在工作过程中活动夹爪41晃动，从而影响焊接质量，另外，为了适应不同尺寸的环齿刀头，在移动两活动夹爪时，方便定位，提高移动活动夹爪的效率；在所述环齿夹紧气缸的前侧还设有向活动夹爪倾斜的风冷却喷管。

所述的活动夹爪包括夹爪本体，夹爪本体底面上设有两个相对设置的夹爪，两个相对设置的活动夹爪41形成四面定位夹紧结构，且所述夹爪的夹紧面为曲面，提高活动夹爪41的四个夹爪体的夹紧面工作的有效性和可靠性，为整个设备工作的可靠性提供基础。

所述的环齿刀头输送装置通过支撑座23固定在机架100上，包括环齿输送支架51和环齿输送带52，所述环齿输送支架51上固定有两根环齿护板55，两根环齿护板55均位于环齿输送带52上方且形成宽度与环齿刀头外径相对应的环齿输送通道，所述的两根环齿护板55上均设有与单齿输送通道相垂直的长条孔，长条孔内设有环齿锁紧螺钉54，所述环齿护板55通过环齿锁紧螺钉54与环齿单齿输送支51上，且环齿锁紧螺钉最好采用手拧螺钉，当需要输送不同外径的环齿刀头时，可以通过所述长条孔和单齿锁紧螺钉64根据所要输送的环齿刀头的外径，方便的调整单齿输送通道的宽度。

在所述环齿输送通道前端设有固定在环齿输送支架一侧的环挡气缸57，环挡气缸57的活塞杆上固定有与环齿输送带通道垂直设置的挡板，在环齿输送支架51上安装有与环挡气缸57相对应的环挡传感器58，所述环齿输送支架51前端设有挡块59和与挡块对应的环齿刀头传感器24，所述挡块59通过挡位调整平台安装在环齿输送支架上，所述的挡块后端为v型定位面（如图7所示），可以对环齿刀头进行精确定位，为环齿夹取装置的精准夹取提供基础。所述的挡位调整平台包括微调支撑座25、与挡块59固定连接的微调固定架、设置在微调支撑座25和微调固定架之间的丝母和微调丝杠26，所述的微调支撑座25固定在环齿输送支架51上。

参见图13，所述的光路平台包括光纤激光焊接光路系统，所述的光纤激光焊接光路系统包括固定在机架100上的三维移动滑台、设置在三维移动滑台302上的光纤激光焊接头305、焊接角度调整板303、连接光纤激光焊接头和光纤激光器的导光光纤301，在光纤激光焊接头305上还设有保护气管304和水冷系统，所述焊接保护气管304连通焊接保护气，以保护焊接钻头减少焊缝氧化，提高焊接质量。